TY - CONF A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Mc Hugh, Jarlath A1 - Stark, Wolfgang A1 - Kürten, C. T1 - Mit Ultraschall sieht man mehr - Kontrolle von Werkzeugfüllung und Vernetzungsreaktion beim Harzinjektionsverfahren RTM T2 - Poster-Ausstellung "Sensorik in der BAM" CY - Berlin, BAM, Deutschland DA - 2002-10-01 PY - 2002 SP - 1(?) AN - OPUS4-2114 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmachtenberg, E. A1 - Töpker, J. A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Mc Hugh, Jarlath T1 - Online-Prozesskontrolle bei der Herstellung von Faserverbundkunststoffen PY - 2003 SN - 0176-1625 VL - 56 IS - 2 SP - 84 EP - 91 PB - Gupta CY - Ratingen AN - OPUS4-2297 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bartusch, Jürgen T1 - Making Cure Visible T2 - Aerospace Testing 2005 CY - Hamburg, Germany DA - 2005-04-05 PY - 2005 AN - OPUS4-11621 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beckmann, Jörg A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Ewert, Uwe A1 - Erhard, Anton T1 - Time Domain Spectroscopy Techniques for Non Destructive Contact less Flaw Detection and Imaging in Advanced Materials T2 - 9th European Conference on NDT CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 KW - Time domain spectroscopy KW - Air coupled ultrasound KW - Pulsed THz radiation system KW - Pulse compression KW - THz imaging PY - 2006 SN - 3-931381-86-2 SP - 1(?) EP - 8(?) PB - European Federation for Non-Destructive Testing CY - Berlin AN - OPUS4-13874 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bovtun, Viktor Petrovic A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Beck, Uwe A1 - Erhard, Anton A1 - Yakimenko, Y. T1 - EMFIT Ferroelectret Film Transducers for Non-Contact Ultrasonic Testing T2 - 9th European Conference on NDT CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 KW - Non-contact ultrasound KW - Ferroelectret film KW - Ultrasonic transducer PY - 2006 SN - 3-931381-86-2 SP - 1 EP - 10(?) PB - European Federation for Non-Destructive Testing CY - Berlin AN - OPUS4-14211 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bovtun, Viktor Petrovic A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Beck, Uwe A1 - Erhard, Anton A1 - Yakymenko, Y. T1 - Ferroelectret non-contact ultrasonic transducers N2 - Dielectric and electromechanical properties of the cellular polypropylene ferroelectret films (EMFIT), combining strong piezoelectric response with a low density and softness, evidence their high potential for the air-coupled ultrasonic applications. The disadvantage of the low coupling factor is compensated by the extremely low acoustic impedance, which provides excellent matching to air and promises efficient sound transmission through the air–transducer interface. The influence of the electrodes on the electromechanical properties was investigated. Electron beam evaporation technology was adapted to the EMFIT films, and films with both-sided Au and Al electrodes were prepared without reducing or suppressing of the electromechanical properties. Finally, prototype transducers based on the EMFIT films were developed. In spite of the simple construction and absence of matching layers, high sensitivity of the EMFIT transducers was proved in the air-coupled ultrasonic experiment. Amplitude and delay time scanned images of the polyethylene step wedge with holes, obtained in both pulse-echo and transmission modes, demonstrate that non-contact ultrasonic imaging and testing with EMFIT transducers is possible. KW - Piezoelectric film KW - Air borne transducer KW - Non-destructive testing PY - 2007 SN - 0947-8396 VL - 88 IS - 4 SP - 737 EP - 743 PB - Springer CY - Berlin AN - OPUS4-15074 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Döring, Joachim A1 - Stark, Wolfgang A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Mc Hugh, Jarlath A1 - Simon, W. T1 - Ultraschall-Prozesskontrolle mechanischer Parameter von aushärtenden Polymeren - Inline-Sensorik für die Herstellung von Kunststoffkomponenten KW - Aushärtung KW - Ultraschall KW - Sensoren KW - Materialparameter PY - 2007 SN - 0025-5300 VL - 49 IS - 5 SP - 238 EP - 242 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-14976 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bovtun, V. A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Beck, Uwe A1 - Erhard, Anton A1 - Yakymenko, Y. T1 - Air-coupled ultrasonic transducers based on cellular polypropylene ferroelectret films N2 - Analysis of the dielectric and electromechanical properties of the cellular polypropylene ferroelectret films (EMFIT) evidences their high potential for the application in the air-coupled ultrasonic transducers. Simple prototype transducers, based on the EMFIT films, were developed and their high sensitivity was proved in the air-coupled ultrasonic experiment. Amplitude and delay time scanned images of the polyethylene step wedge with holes, obtained in both pulse-echo and transmission modes, demonstrate that non-contact ultrasonic imaging with EMFIT transducers is possible. KW - Air-coupled ultrasonics KW - Non-contact transducers KW - Ferroelectrets KW - Electromechanical properties PY - 2007 SN - 0015-0193 SN - 1563-5112 VL - 353 IS - 1 SP - 186 EP - 192 PB - Taylor & Francis CY - New York, NY AN - OPUS4-14977 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Brekow, Gerhard T1 - Einsatz von Luftultraschall-Sensoren mit geringer akustischer Impedanz T2 - DAGA 2010 - 36. Jahrestagung für Akustik CY - Berlin, Deutschland DA - 2010-03-15 KW - Luftultraschall KW - Sensor KW - Akustische Impedanz KW - Polypropylen PY - 2010 SN - 978-3-9808659-8-2 SP - 1041 EP - 1042 CY - Berlin AN - OPUS4-26402 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Bovtun, V. A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Charakterisierung der Wandler für Luftultraschallprüfung aus zellulärem Polypropylen-Ferroelektret N2 - In den letzten Jahren stieg die Anfrage für zerstörungsfreie Prüfung (ZIP) mit Luftultraschall deutlich. Die klassische ZfP mit Ultraschall nutzt Flüssigkeiten als Koppelmittel zwischen dem Wandler und dem Prüfkörper. Für die Prüfung von Gegenständen mit empfindlicher Oberfläche, die das Koppelmittel beschädigen oder verunreinigen kann, ist deswegen Luftultraschall besser geeignet. Eine mögliche Anwendung ist beispielsweise der Nachweis von Delaminationen in glas- und kohlefaserverstärkten Verbundwerkstoffen sowie Sandwichbauteilen, die in der Luftfahrt- und der Automobilindustrie eingesetzt werden. T2 - DAGA 2011 - 37. Jahrestagung für Akustik - Fortschritte der Akustik CY - Dusseldorf, Germany DA - 21.03.2011 KW - Luftultraschall KW - Wanderfolien KW - Zelluläres Polypropylen KW - Akustische Impedanz KW - Signal-Rausch-Anstand PY - 2011 SN - 978-3-939296-02-7 SP - 337 EP - 338 AN - OPUS4-26403 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Beck, Uwe A1 - Weise, Matthias A1 - Bovtun, Viktor Petrovic A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Parameter reproducibility of polypropylene ferroelectret transducers for air-coupled ultrasonic testing N2 - The extremely low acoustic impedance of polypropylene ferroelectret combined with its piezoelectric properties makes this material suitable for construction of aircoupled ultrasonic transducers for non-destructive testing. For the fabrication of transducers with a stable quality, the reproducibility of their key parameters is of interest. The reproducibility was evaluated by means of (i) impedance spectroscopy and (ii) pulse-echo measurements. (i) Impedance spectroscopy was applied to identify the resonance frequency, the coupling factor and the acoustic impedance of several nominally identical transducers. (ii) Pulse-echo measurements yielded the signal form of these transducers. The variation of the signal amplitude measured with pulseecho technique was about 10 dB. A part of this variation Comes from the deposition of transducer electrodes and another part from local variations of ferroelectret properties. The variation of the signal amplitude was caused by the observed variation of the coupling factor, which was also about 10 dB. The variation of the acoustic impedance was only about 1 dB, thus having no effect on the variation of the signal amplitude. These results indicate that the variability can be reduced by improving the control of electrode deposition and by optimizing the production technology affecting the reproducibility of material properties. T2 - 2011 IEEE International ultrasonics symposium (IUS) CY - Orlando, FL, USA DA - 18.10.2011 KW - Air-coupled ultrasonic transducers KW - Polypropylene ferroelectret KW - Reproducibility PY - 2011 IS - Abstract-ID 258 SP - 1 EP - 3 AN - OPUS4-26405 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Brekow, Gerhard T1 - Entwicklung von Luftschall-Sensoren mit geringer akustischer Impedanz T2 - Sensoren und Messsysteme 2010 - 15. ITG/GMA-Fachtagung CY - Nürnberg, Deutschland DA - 2010-05-18 KW - Luftultraschall KW - Sensor KW - Akustische Impedanz KW - Polypropylen PY - 2010 SN - 978-3-8007-3260-9 IS - A9/Paper 48 SP - 275 EP - 279 PB - VDE Verlag GmbH CY - Berlin, Offenbach AN - OPUS4-26407 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Döring, Joachim A1 - Bovtun, V. A1 - Gaal, Mate A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Erhard, Anton A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Yakymenko, Y. T1 - Piezoelectric and electrostrictive effects in ferroelectret ultrasonic transducers N2 - Electromechanical response of polypropylene ferroelectret transducers under application of high-voltage pulses was measured by laser Doppler vibrometry and compared with results of ultrasonic through-air transmission between two ferroelectret transducers. The electromechanical response was completely explained by piezoelectric and electrostrictive effects. The electrostrictive effect dominates at high voltages and provides significant enlargement of the transducer constant, up to factor of 2.5. The induced strain of 1.7% was achieved at – 2000 V. The nonlinear ultrasonic transmission was shown to be well described by the piezoelectric and electrostrictive response of transmitter, except in the range of high negative exciting voltages where some limitation of the transmitted signal was observed. This limitation seems not to be a fundamental one and does not abolish the advantages of high-voltage excitation of polypropylene ferroelectret transducers. KW - Electromechanical effects KW - Ferroelectric devices KW - Piezoelectric transducers KW - Piezoelectricity KW - Ultrasonic transducers KW - Ultrasonic transmission KW - Cellular polypropylene KW - Ferroelectret KW - Electrostriction PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1063/1.4759052 SN - 0021-8979 SN - 1089-7550 VL - 112 IS - 8 SP - 084505-1 - 084505-6 PB - American Institute of Physics CY - Melville, NY AN - OPUS4-26806 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bovtun, Viktor Petrovic A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Gaal, Mate A1 - Erhard, Anton A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Yakymenko, Y. T1 - Enhanced electromechanical response of ferroelectret ultrasonic transducers under high voltage excitation N2 - Polypropylene based ferroelectret films exhibit a strong electromechanical activity and provide a promising solution for the air coupled ultrasonic (ACUS) transducers. Ultrasonic transmission between two air coupled ferroelectret transducers in dependence on the amplitude and polarity of the high voltage exciting pulse revealed a strongly non-linear electromechanical response of the ferroelectret transmitter which provides an increase in the transmitter efficiency. The authors present a simple model describing both promotion and competition of the piezoelectric and electrostriction contributions, as well as increase in the transducer constant under high voltage excitation. Enlargement of the inverse transducer constant of the polypropylene ferroelectret film by a factor of 4 was demonstrated. The non-linear properties of the polypropylene ferroelectrets result in a strong increase in their ACUS figure of merit under the high voltage excitation, which exceeds the results of their technological optimisation. Consequently, enhancement of the ACUS system transmission by 12 dB and signal to noise ratio by 32 dB was achieved. KW - Air coupled ultrasonics KW - Non-contact transducers KW - Ferroelectrets KW - Piezoelectric effect KW - Electrostriction KW - Cellular polypropylene KW - Ultrasonic transducer PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1179/1743676112Y.0000000021 SN - 1743-6753 SN - 1743-6761 VL - 112 IS - 2 SP - 97 EP - 102 PB - Maney CY - London AN - OPUS4-27880 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Gaal, Mate A1 - Kreutzbruck, Marc A1 - Erhard, Anton A1 - Bovtun, Viktor Petrovic T1 - Ferroelektret-Prüfköpfe für die zerstörungsfreie Prüfung mit Luftultraschall N2 - Für die luftgekoppelte Ultraschall-Prüfung wird der Prototyp eines neuartigen Prüfkopfes vorgestellt. Statt eines piezokeramischen Ultraschall-Wandlers mit einer λ/4-Anpassschicht wird eine Ferroelektret-Folie aus schaumförmigem Polypropylen eingesetzt. Durch die außerordentlich geringe akustische Impedanz der Folie reduzieren sich die Reflexionsverluste an den Grenzschichten zur Luft so stark, dass bei diesem Prüfkopf auf eine λ/4-Anpassschicht verzichtet werden kann. Außerdem ist die Folie hochspannungsfest. Sie konnte mit Spannungen von mehr als 3500 V angesteuert werden und erlaubte eine Vorspannung am Ultraschall-Wandler des Empfangsprüfkopfes von 2000 V. Mithilfe der hohen Anregungsspannung stieg die Amplitude des akustischen Prüfimpulses auf das 11,2-Fache. Die Empfindlichkeit des Empfängers erhöhte sich durch die Vorspannung weiter um den Faktor 4,3. Insgesamt steigt die Amplitude am Empfänger also auf das 48-Fache, bei gleichbleibendem Rauschpegel. Ein abschließender Vergleich mit kommerziellen Luftultraschall-Prüfköpfen belegt die Überlegenheit der Folien-Prüfköpfe. Damit rückt der Einsatz einer vollwertigen Impuls-Echo-Technik auch bei der luftgekoppelten Ultraschallprüfung deutlich näher. KW - Prüfkopf KW - Ferroelektret KW - Luftultraschall KW - Zerstörungsfreie Prüfung PY - 2013 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 2 SP - 96 EP - 102 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-27778 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Döring, Joachim A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Lange, Thorid A1 - Hillger, W. A1 - Brekow, Gerhard A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Ferroelectret transducers for air-coupled ultrasonic testing of fiber-reinforced polymers N2 - Ferroelectrets are promising materials for air-coupled ultrasonic transducers. A transducer made of polarized cellular polypropylene, including its electronic interface, was developed and compared with conventional air-coupled probes. Test pieces of fiber-reinforced polymer containing impact flaws and flat-bottom holes were inspected in transmission. The ferroelectret transducers achieved a considerably higher signal-to-noise ratio. The impacts were clearly visible with all transducers, but less noisy with ferroelectret transducers. The flat-bottom holes were better detectable than with a conventional probe with about the same focus size. T2 - 39th Annual review of progress in quantitative nondestructive evaluation CY - Denver, Colorado, USA DA - 15.07.2012 KW - Air-coupled ultrasound KW - Transducer KW - Ferroelectret PY - 2013 SN - 978-0-7354-1129-6 DO - https://doi.org/10.1063/1.4789224 SN - 0094-243X SN - 1551-7616 N1 - Serientitel: AIP conference proceedings – Series title: AIP conference proceedings VL - 1511 SP - 1534 EP - 1540 AN - OPUS4-27747 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Daschewski, Maxim A1 - Dohse, Elmar A1 - Köppe, Enrico A1 - Weise, Matthias A1 - Hillger, W. A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Schwingverhalten des Ferroelektret-Senders für Luftultraschall N2 - Beim Bau von Ultraschallwandlern für luftgekoppelte Prüfung ist auf die Anpassung der akustischen Impedanz des Wandlers besonders zu achten. Die herkömmlichen Ultraschallwandler für luftgekoppelte Prüfung bestehen aus einer piezoelektrischen Keramik und mehreren Anpassschichten. Ihre Herstellung ist allerdings sehr anspruchsvoll. Daher wurden Ferroelektrete als piezoaktive Materialien für Wandler erprobt. Ferroelektrete sind zelluläre polarisierte Polymere, die ferroelektrische und piezoelektrische Eigenschaften aufweisen. Insbesondere polarisiertes zelluläres Polypropylen hat sich als gutes Wandlermaterial erwiesen. Durch seine außergewöhnlich niedrige akustische Impedanz von 0,028 MRayl lässt sich der Einbau einer Anpassschicht vermeiden. Wegen eines außergewöhnlich niedrigen Elastizitätsmoduls im MPa-Bereich kommt es zu einer erheblichen Dickenänderung des Ferroelektret-Senders durch die elektrostatische Anziehungskraft zwischen den Elektroden. Dieser Beitrag zur Dickenänderung wird als elektrostriktiver Effekt bezeichnet. Er wächst mit dem Quadrat der Anregungsspannung, so dass er für Spannungen über 1kV sogar größer ist als der piezoelektrische Effekt. Es wurden Luftultraschall-Sender und -Empfänger aus zellulärem Polypropylen entwickelt. In diesem Beitrag werden die Schwingungen des Senders vorgestellt. Sie wurden mittels Laser-Doppler-Vibrometrie in der Abhängigkeit von dem Anregungsimpuls mit Spannungen bis 2kV vermessen. Die Messergebnisse wurden mit einem einfachen physikalischen Model ausgewertet, mit dessen Hilfe die piezoelektrischen und elektrostriktiven Effekte auseinander gehalten werden. Es wurde ein effektiver Schalldruck über 140 dB direkt am Wandler gemessen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2013 CY - Dresden, Germany DA - 06.05.2013 KW - Luftultraschall KW - Wandler KW - Ferroelektret KW - Zelluläres Polypropylen KW - Elektrostriktion PY - 2013 SN - 978-3-940283-49-8 IS - Mo.3.B.4 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-28651 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Döring, Joachim A1 - Stark, Wolfgang A1 - Mc Hugh, Jarlath A1 - Bartusch, Jürgen T1 - Ultrasound on-line cure monitoring for industrial applications N2 - In recent years eure monitoring with ultrasonic methods became more important. An on-line measurement System for industrial applications is presented in this paper. It operates in through-transmission and the measured parameters are the sound velocity and the attenuation of the sound wave. An objective of this paper is to establish the ränge of possible applications for an ultrasonic eure monitoring System. KW - Ultrasonic monitoring KW - Cure process KW - Composite material KW - Process controlling PY - 2000 SN - 0963-6935 PB - Woodhead Publ. CY - Cambridge AN - OPUS4-1061 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Döring, Joachim A1 - Stark, Wolfgang A1 - Mc Hugh, Jarlath A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Fengler, Petra T1 - Rheologische und akustische Bestimmung der Fließ-Härtungseigenschaften von Injektionsharzen N2 - Zusammenfassung Der Ausgangspunkt für diese Arbeiten ist eine in [1] beschriebene Ultraschall-(US)-Sensorik zur Aushärtungskontrolle. Sie wurde für rieselfähige Formmassen entwickelt [2,3]. Darauf aufbauend ist es das Ziel der vorliegenden Arbeit, die Voraussetzungen für den Einsatz dieser Sensorik beim Harzinjektionsverfahren zu schaffen und ihre Kalibrierung durch rheologische und DSC-Messungen zu ermöglichen. Der erste Teil des Beitrages beschäftigt sich mit dem technologischen Ablauf des Harzinjektionsverfahren und den Einsatzmöglichkeiten der US-Sensorik bei dieser Technologie. Ergebnisse von Schallgeschwindigkeits- und Dämpfungsmessungen für EP-Harze werden vorgestellt. Im zweiten Teil wird auf das Kalibrieren der US-Sensorik für den Verarbeiter eingegangen. Es kann mittels der bisherigen Prozessführung oder durch Vergleich mit den Ergebnissen anderer Mess-Verfahren wie Rheometer- oder Differential-Scanning-Calerometry-(DSC)-Messungen erfolgen. T2 - Jahrestagung Zerstörungsfreie Materialprüfung 2002 CY - Weimar, Deutschland DA - 2002-05-06 KW - Ultraschall KW - Harzinjektionsverfahren KW - RTM KW - Prozesskontrolle KW - Aushärtung PY - 2002 UR - http://www.ndt.net/article/dgzfp02/papers/v51/v51.htm SN - 3-931381-39-0 N1 - Serientitel: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. – Series title: Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung e. V. IS - 80-CD PB - DGZfP CY - Berlin AN - OPUS4-1913 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Gaal, Mate A1 - Caldeira, Rui A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Schadow, Florian A1 - Vössing, Konrad A1 - Kupnik, M. T1 - Air-coupled ultrasonic ferroelectret receiver with additional bias voltage N2 - High sensitivity is an important requirement for air-coupled ultrasonic sensors applied to materials testing. With a lower acoustic impedance than any piezoelectric material, charged cellular polypropylene (PP) offers better matching to air with a similar piezoelectric coefficient. The piezoelectric properties of charged cellular PP originate from their polarization, creating permanent internal voltage. The sensitivity of the sensor can be increased by applying additional dc bias voltage, as it has been done already for transmitters. This work presents the first ultrasonic sensor based on charged cellular PP including a high-voltage module providing dc bias voltage up to 2 kV. This bias voltage led to an increase in the signal-to-noise ratio of up to 15 ± 1 dB. The measurement of the received signal depending on the applied bias voltage is proposed as a new method of determining the internal voltage of ferroelectrets. The sensor combined with a cellular PP transmitter was applied to nondestructive testing of a rotor blade segment and glued-laminated timber, enabling imaging of the internal structure of these specimens with a thickness around 4 cm. KW - Acoustic sensors KW - Ferroelectret KW - Nondestructive testing KW - Ultrasonic imaging KW - Ultrasonic transducers PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1109/TUFFC.2019.2925666 SN - 0885-3010 SN - 1525-8955 VL - 66 IS - 10 SP - 1600 EP - 1605 PB - IEEE AN - OPUS4-49131 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Dohse, Elmar A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Kreutzbruck, Marc T1 - Luftultraschallprüfung von CFK mit planaren und fokussierenden Wandlern N2 - Für die Prüfung von Leichtbaustrukturen ist in den letzten Jahren ein vermehrter Einsatz der Luftultraschallprüfung zu verzeichnen. Insbesondere eignet sich Luftultraschall für die Prüfung von Faserkunststoffverbunden und hybrider Werkstoffverbunde, die ihre Anwendung in der Automobilindustrie und Luftfahrt finden. Für den Bau von marktüblichen Luftultraschall-Wandlern werden Piezokomposite mit Anpassschichten versehen. Ihre Herstellung ist allerdings sehr anspruchsvoll und die erreichbaren Signal-Rausch-Abstände sind für viele Prüfprobleme als noch nicht ausreichend einzustufen. Zwecks gesteigerter Effizienz beim Schallübertrag in die Luft wurden Luftultraschall-Sender und -Empfänger aus zellulärem Polypropylen entwickelt. Dieses piezoelektrische Material ist aufgrund seiner geringer Dichte und seiner sehr geringen Schallgeschwindigkeit an die niedrige akustische Impedanz der Luft deutlich besser angepasst, als die üblicherweise verwendeten Anpassschichten. Letztere können bei Polypropylen-Wandlern daher gänzlich vermieden werden. In diesem Beitrag wird Luftultraschall-Prüfung an zwei verschiedenen CFK-Testkörpern vorgestellt: an einer Platte mit T-Stringern aus dem Seitenleitwerk eines Flugzeugs und an einer Platte mit künstlich eingebrachten Fehlern. Es wurde mit unterschiedlichen planaren und fokussierenden Wandlern geprüft. Marktübliche Wandler mit Anpassschichten wurden mit den selbstentwickelten Wandlern aus zellulärem Polypropylen verglichen. Der Signal-Rausch-Abstand und die laterale Auflösung wurden sowohl im Prüfaufbau mit senkrechter Einschallung als auch mit Schrägeinschallung gemessen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schrägeinschallung zwar den Signal-Rauschabstand erhöht, aber die laterale Auflösung verschlechtern kann. T2 - DACH Jahrestagung 2015 CY - Salzburg, Austria DA - 11.05.2015 PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-349751 UR - http://jt2015.dgzfp.de/Portals/jt2015/BB/mi1a3.pdf SP - Mi.1.A.3-1 EP - Mi.1.A.3-9 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-34975 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -